一種電力監(jiān)控與數據采集系統(tǒng)設計
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2 系統(tǒng)各組成電路設計
2．1 信號調理電路
信號調理部分主要針對A／D轉換器性能要求而設計，包括模擬信號輸入電壓、信號輸入形式等。由于本設計中A／D轉換器需要差分信號輸入，因此信號調理部分需要采用單端轉差分器件，該器件采用Mini—Circuits生產的ADT1—1。
2．2 A／D轉換器電路
A／D轉換器電路采用ADI公司生產的AD9238，該器件是一款雙通道、12bit、20／40／65 Msample·s-1模數轉換器，采樣率選擇40Msa-mple·s-1。該器件采用差分輸入形式，模擬輸入范圍Vp-p=1～2 V。
2．3 FPGA及外圍電路
FPGA(Programmable Gate Array)是現場可編程陣列的簡稱。FPGA器件是一種由用戶根據所設計數字電路系統(tǒng)的要求，在現場自行配置、定義的高密度專用數字集成電路。它具有小型化、低功耗、可編程、數字化和快速、方便、實用的特點。系統(tǒng)采用Cyclone系列FPGA，其內部資源較多，可滿足系統(tǒng)中的存儲與預處理之用。
2．4 USB接口電路
設計中USB接口電路采用了CY7C68013芯片，該芯片是Cypress公司USB2．0的集成微控制器，如圖2所示。該芯片內部具有增強型8051內核，其標準與8051兼容。同時，內部集成了1個USB數據收發(fā)器、3個8位I／O口、1個智能USB串行接口引擎、16位地址線、4kB BFIFO等。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194728.htm
2．5 電源模塊電路
系統(tǒng)電源采用5 V供電，FPGA以及A／D轉換器等器件需要采用3．3 V供電，因此需要采用電源模塊實現5～3．3 V的電壓轉換。設計中電源模塊采用LT1764-3．3，該芯片可以提供1 A的供電電流，可以滿足系統(tǒng)需求。
3 結束語
電力監(jiān)控與數據采集系統(tǒng)是現代電力系統(tǒng)自動化體系中必不可少的設備，它可以對電力系統(tǒng)運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量以及各類信號報警等各項功能。設計的電力監(jiān)控與數據采集系統(tǒng)采用USB接口，提高了數據傳輸率，同時FPGA的采用使數據存儲與預處理更加方便、靈活，因此該設計在電力系統(tǒng)中具有較強的適用性。
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